一种基于动态变周期的板形反馈控制方法技术

一种基于动态反馈控制输出周期的板形反馈控制方法，通过在轧机入口设置板形仪及带钢速度检测器；所述板型仪将当前检测的实际板形值经由基础自动化计算机、上传至过程控制机的板形偏差计算单元；所述带钢速度检测器将当前带钢速度值经由基础自动化计算机、上传至过程控制机的反馈控制输出周期计算单元；所述板形偏差计算单元根据接收到的当前检测的实际板形值与目标板形曲线比较、计算出当前板形偏差值，并以过程控制机计算出的当前反馈控制输出周期作为后续带钢轧制及板形调整相应动作执行端的执行时间点；从而实现每个周期内，带钢运行至轧制点、板形调整及带钢轧制三个动作的同步完成。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态变周期的板形反馈控制方法
本专利技术属于轧钢
，具体涉及一种基于动态变周期的板形反馈控制方法。
技术介绍
板型控制是钢板的一个重要尺寸指标，用户(外部使用用户、内部退火机组)对钢板的板形指标都有严格的要求。冷轧带钢的板形直接影响到汽车、家电、仪表、食品包装等下游行业的生产率、成材率和成本的高低以及产品的外观，因此，在冷轧生产中采用板形自动控制技术，从而提高带钢板形质量。板形自动控制原理为：首先，计算控制周期开始触发，根据测量到的板形偏差信号获取板形偏差数据，然后，板形数据乘以增益系数，得到板形执行机构调整量，最后，板形执行机构动作，从而达到消除板形偏差的目的。其中，计算控制周期决定了板形识别、控制调整量计算和执行机构动作消除等一系列动作的节拍，直接影响板形控制的动态效果。现有的板形自动控制方法采用的自动控制的计算控制周期设置多为某一常数。且未对轧机的恒速阶段、升降速阶段进行区分，其虽然也可保证轧制过程的稳定性，但是不能获得最佳的板形控制效果和控制精度。现有的板形自动控制方法采用的自动控制的计算控制周期，其设置多为某一常数，不适应不同轧制速度、不同机组结构(轧制辊缝至测量仪的距离变化)变化导致的控制节拍动态变化，如果节拍不同步就会导致一个控制周期内检测到的板型并不对应上个周期控制机构调节后的结果，继而导致控制紊乱，板型控制不稳定的情况出现。现有的板形自动控制方法采用的自动控制的计算控制周期，对轧机的恒速阶段、升降速阶段未进行区分，无法实现精细化的动态节拍一致性控制。申请号为“201310335087.3”的专利技术申请，公开了一种冷轧带钢板形控制方法，用于接收目标板形分布信号和实际板形分布信号，计算离散型的板形偏差值，接收轧机倾轧装置、工作辊弯辊装置和中间辊弯辊装置实时位置信号，计算当前控制周期内各轧机传动装置能够实现的最大和最小动作冲程，以轧机的倾辊装置控制输出量、工作辊弯辊装置控制输出量和中间辊弯辊装置控制输出量组成粒子群优化算法的状态向量，生成粒子群优化算法的状态向量初始种群粒子和粒子群优化学习过程中的指标评价函数，计算倾辊装置、工作辊弯辊装置和中间辊弯辊装置的最佳控制输出量，并传输至板形控制系统基础自动化级PLC，完成在线调节，从根本上杜绝了冷轧带钢板形控制过程中执行器饱和现象发生的可能。申请号为“201010263592.8”的专利技术申请，公开了一种基于稳定性指标的连退平整机板形自动控制方法，包括如下步骤：利用板形测量辊测量到实测板形数据，得到一、二次板形偏差系数，通过试验得到连退平整机的基本参数，先计算得到基本增益系数和稳定性指标，然后计算增益系数，最后将增益系数乘以板形偏差系数得到连退平整机板形执行机构的调整量。申请号为“201210072411.2”的专利技术申请，公开了一种冷轧带钢板板形闭环控制周期的确定方法，其步骤包括：确定轧机出口到板形仪的距离；确定板形控制系统最长单次计算时间，确定最大轧制速度，确定执行机构最长单次动作时间，计算板形控制周期，经过上述步骤，实现对冷轧带钢板形闭环控制周期的确定。
技术实现思路
为解决以上问题，建立一种适用于不同轧制速度的控制周期，从而精细化动态节拍，实现带钢运行至轧制点、轧机轧制、板形调整动作一致，使得一个控制周期内检测到的板形对应上个周期控制机构调节后的结果。本专利技术提供了一种基于动态变周期的板形反馈控制方法，其技术方案具体如下：一种基于动态反馈控制输出周期的板形反馈控制方法，其特征在于包括如下步骤：S1：在轧机入口设置板形仪及带钢速度检测器；S2：所述板型仪将当前检测的实际板形值经由基础自动化计算机、上传至过程控制机的板形偏差计算单元；所述带钢速度检测器将当前带钢速度值经由基础自动化计算机、上传至过程控制机的反馈控制输出周期计算单元；S3：所述反馈控制输出周期计算单元根据接收到的当前带钢速度值、计算出当前反馈控制输出周期；S4：所述板形偏差计算单元根据接收到的当前检测的实际板形值、计算出当前板形偏差值，并以过程控制机计算出的当前反馈控制输出周期作为后续带钢轧制及板形调整相应动作执行端的执行时间点；所述的一种基于动态反馈控制输出周期的板形反馈控制方法，通过以上步骤实现每个周期内，带钢运行至轧制点、板形调整及带钢轧制三个动作的同步完成。根据本专利技术的一种基于动态反馈控制输出周期的板形反馈控制方法，其特征在于：步骤S3包括如下步骤：S31：所述反馈控制输出周期计算单元根据接收到的当前带钢速度值、计算出当前反馈控制输出周期；S32：将计算出的当前反馈控制输出周期与1s进行比较；S33：若当前反馈控制输出周期小于1s，则将当前反馈控制输出周期作为步骤S4中的当前反馈控制输出周期；S34：若当前反馈控制输出周期大于或等于1s，则将1s作为步骤S4中的当前反馈控制输出周期。根据本专利技术的一种基于动态反馈控制输出周期的板形反馈控制方法，其特征在于：步骤S4中，所述当前带钢速度的速度状态包括有恒速态、恒加速态及变加速态。根据本专利技术的一种基于动态反馈控制输出周期的板形反馈控制方法，其特征在于：基于恒速态的反馈控制输出周期根据以下两式联立确定：T1＝T0+t1+t2；T0＝S/V；其中，T1为恒速态的反馈控制输出周期，单位：S；T0为当前轧制速度下带钢从辊缝位置移动到板型仪位置所需时间，单位：S；t1为过程控制机单次计算时间，单位：S；t2为动作执行机构的单次动作时间，单位：S；S为机组辊缝到板型仪的距离，单位：米；V为当前轧制速度，单位米/秒。根据本专利技术的一种基于动态反馈控制输出周期的板形反馈控制方法，其特征在于：基于恒加速态的反馈控制输出周期根据以下两式联立确定：T1＝T0+t1+t2；其中，T1为恒加速态的反馈控制输出周期，单位：S；T0为当前轧制速度下带钢从辊缝位置移动到板型仪位置所需时间，单位：S；t1为过程控制机单次计算时间，单位：S；t2为动作执行机构的单次动作时间，单位：S；S为机组辊缝到板型仪的距离，单位：米；V0为恒加速起始点的轧制速度，单位：米/秒；a为恒加速的加速度值，单位：米/秒2。根据本专利技术的一种基于动态反馈控制输出周期的板形反馈控制方法，其特征在于：基于变加速态的反馈控制输出周期根据以下两式联立确定：其中，T1为变加速态的反馈控制输出周期，单位：S；为当前轧制速度下带钢从辊缝位置移动到板型仪位置所需时间，单位：S；t1为过程控制机单次计算时间，单位：S；t2为动作执行机构的单次动作时间，单位：S；S为机组辊缝到板型仪的距离，单位：米；Vi为i时刻轧制速度，单位：米/秒；Ti为i时刻开始加速度为ai恒定的持续时间，单位：S；ai为i时刻升降速的加速度值，单位：米/秒2。本专利技术的一种基于动态反馈控制输出周期的板形反馈控制方法，建立一种适用于不同轧制速度的控制周期，从而精细化动态节拍，实现带钢运行至轧制点、轧机轧制、板形调整动作一致，使得一个控制周期内检测到的板形对应上个周期控制机构调节后的结果。附图说明图1为本专利技术的控制流程示意图；图2为图1中步骤S3的进一步控制流程示意图；图3为本专利技术机组立面结构示意图。具体实施方式下面，根据说明书附图和具体实施方式对本专利技术的一种基于动态变周期的板形反馈控制方法作进一步具体说明。如图1所示的一种基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态反馈控制输出周期的板形反馈控制方法，其特征在于包括如下步骤：S1：在轧机入口设置板形仪及带钢速度检测器；S2：所述板型仪将当前检测的实际板形值经由基础自动化计算机、上传至过程控制机的板形偏差计算单元；所述带钢速度检测器将当前带钢速度值经由基础自动化计算机、上传至过程控制机的反馈控制输出周期计算单元；S3：所述反馈控制输出周期计算单元根据接收到的当前带钢速度值、计算出当前反馈控制输出周期；S4：所述板形偏差计算单元根据接收到的当前检测的实际板形值、计算出当前板形偏差值，并以过程控制机计算出的当前反馈控制输出周期作为后续带钢轧制及板形调整相应动作执行端的执行时间点；所述的一种基于动态反馈控制输出周期的板形反馈控制方法，通过以上步骤实现每个周期内，带钢运行至轧制点、板形调整及带钢轧制三个动作的同步完成。

【技术特征摘要】
1.一种基于动态反馈控制输出周期的板形反馈控制方法，其特征在于包括如下步骤：S1：在轧机入口设置板形仪及带钢速度检测器；S2：所述板型仪将当前检测的实际板形值经由基础自动化计算机、上传至过程控制机的板形偏差计算单元；所述带钢速度检测器将当前带钢速度值经由基础自动化计算机、上传至过程控制机的反馈控制输出周期计算单元；S3：所述反馈控制输出周期计算单元根据接收到的当前带钢速度值、计算出当前反馈控制输出周期；S4：所述板形偏差计算单元根据接收到的当前检测的实际板形值、计算出当前板形偏差值，并以过程控制机计算出的当前反馈控制输出周期作为后续带钢轧制及板形调整相应动作执行端的执行时间点；所述的一种基于动态反馈控制输出周期的板形反馈控制方法，通过以上步骤实现每个周期内，带钢运行至轧制点、板形调整及带钢轧制三个动作的同步完成。2.根据权利要求1所述的一种基于动态反馈控制输出周期的板形反馈控制方法，其特征在于：步骤S3包括如下步骤：S31：所述反馈控制输出周期计算单元根据接收到的当前带钢速度值、计算出当前反馈控制输出周期；S32：将计算出的当前反馈控制输出周期与1s进行比较；S33：若当前反馈控制输出周期小于1s，则将当前反馈控制输出周期作为步骤S4中的当前反馈控制输出周期；S34：若当前反馈控制输出周期大于或等于1s，则将1s作为步骤S4中的当前反馈控制输出周期。3.根据权利要求1所述的一种基于动态反馈控制输出周期的板形反馈控制方法，其特征在于：步骤S4中，所述当前带钢速度的速度状态包括有恒速态、恒加速态及变加速态。4.根据权利要求3所述的一种基于动态反馈控制输出周期的板...

【专利技术属性】
技术研发人员：宿德军，陈军，朱华群，赵彬，唐伟，徐江华，董安民，沈明华，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31